DE102011004939A1 - Fuel conveying device for fuel injection system of internal combustion engine, is provided with delivery pump that conveys fuel from reservoir to high pressure pump - Google Patents

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Abstract

The fuel conveying device is provided with a delivery pump (10) that conveys the fuel from a reservoir (12) to a high pressure pump (16), where the high-pressure pump has an interior space (14), in which a drive region (21) is disposed. A monitoring device (24) is provided for monitoring the interior pressure of the high-pressure pump, and when it falls below a predetermined minimum pressure in the interior space of the high pressure pump the pressure in the high-pressure region (18) is limited to a maximum pressure. An independent claim is also included for a fuel conveying device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstofffördereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzung einer Brennkraftmaschine und ein Verfahren zum Betätigen einer solchen Kraftstofffördereinrichtung nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a fuel delivery device for a fuel injection of an internal combustion engine and a method for actuating such a fuel delivery device according to the preamble of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Eine solche Kraftstofffördereinrichtung und ihre Funktionsweise sind bereits durch die Offenlegungsschrift DE 103 07 877 A1 bekannt. Diese Kraftstofffördereinrichtung weist eine Hochdruckpumpe auf, durch die Kraftstoff in einen Hochdruckbereich gefördert wird, aus dem Kraftstoff zur Einspritzung an der Brennkraftmaschine entnommen wird. Außerdem ist eine Förderpumpe vorgesehen, durch die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zur Hochdruckpumpe gefördert wird. Die Hochdruckpumpe weist ein Gehäuse mit einem Innenraum auf, in dem ein Antrieb für wenigstens ein Pumpenelement der Hochdruckpumpe angeordnet ist. Das Pumpenelement weist einen Pumpenkolben auf, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt und der durch den Antrieb in einer Hubbewegung angetrieben wird. Die Förderpumpe fördert über eine hydraulische Verbindung Kraftstoff in den Innenraum der Hochdruckpumpe. Kraftstoff aus dem Innenraum der Hochdruckpumpe wird über eine weitere hydraulische Verbindung zum Zulauf des Pumpenarbeitsraumes gefördert.Such a fuel delivery device and its operation are already in the published patent application DE 103 07 877 A1 known. This fuel delivery device has a high-pressure pump, is conveyed by the fuel in a high-pressure region, is taken from the fuel for injection to the internal combustion engine. In addition, a feed pump is provided, is conveyed by the fuel from a reservoir to the high pressure pump. The high-pressure pump has a housing with an inner space in which a drive for at least one pump element of the high-pressure pump is arranged. The pump element has a pump piston which defines a pump working space and which is driven by the drive in a lifting movement. The delivery pump delivers fuel into the interior of the high-pressure pump via a hydraulic connection. Fuel from the interior of the high-pressure pump is conveyed via a further hydraulic connection to the inlet of the pump working chamber.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Kraftstofffördereinrichtung und das Verfahren zum Betätigen einer solchen Kraftstofffördereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche hat den Vorteil, dass die Hochdruckpumpe bei einem Widerstart nach einem notfallmäßigen Abstellen der Brennkraftmaschine nicht gegen einen hohen Druck im Hochdruckbereich fördern muss. Diese Situation des notfallmäßigen Abstellens der Brennkraftmaschine kann durch ein unbeabsichtigtes Ausstellen der Brennkraftmaschine (Abwürgen) oder durch eine Betätigung einer Notausschaltung der Brennkraftmaschine entstehen. Bei einem Widerstart der Brennkraftmaschine nach einem notfallmäßigen Abstellen befindet sich im Innenraum der Hochdruckpumpe keine ausreichende Menge an Kraftstoff, die zur Schmierung dienen kann. Der Pumpenantrieb arbeitet meist noch im Zustand der Mischreibung und kann nur mit geringer Drehzahl gegen einen hohen Druck im Hochdruckbereich fördern. Durch die Begrenzung des Druckes im Hochdruckbereich auf einen Maximaldruck, wird vermieden, dass die Hochdruckpumpe mit geringer Kraftstoffschmierung gegen einen hohen Druck im Hochdruckbereich arbeiten muss und eine Triebwerksschädigung der Hochdruckpumpe auftritt.The fuel delivery device according to the invention and the method for actuating such a fuel delivery device with the characterizing features of the independent claims has the advantage that the high-pressure pump does not have to promote against a high pressure in the high-pressure region at a restart after an emergency shutdown of the internal combustion engine. This situation of emergency shutdown of the internal combustion engine can be caused by an unintentional issuing of the internal combustion engine (stalling) or by an operation of an emergency shutdown of the internal combustion engine. In a restart of the internal combustion engine after an emergency stop is located in the interior of the high-pressure pump is not a sufficient amount of fuel that can serve for lubrication. The pump drive usually works in the state of mixed friction and can only promote at low speed against a high pressure in the high pressure area. By limiting the pressure in the high pressure region to a maximum pressure, it is avoided that the high pressure pump with low fuel lubrication must work against a high pressure in the high pressure region and engine damage of the high pressure pump occurs.

Es ist von Vorteil, wenn der Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich durch ein Ventil in den Vorratsbehälter absteuerbar ist, da durch ein einfaches Bauteil der Kraftstoff im Hochdruckbereich auf einen Maximaldruck begrenzt wird. Durch die Zurückführung des Kraftstoffs in den Vorratsbehälter steht der überschüssige Kraftstoff wieder der Förderpumpe zur Verfügung.It is advantageous if the fuel can be diverted from the high-pressure region through a valve into the reservoir, since the fuel in the high-pressure region is limited to a maximum pressure by a simple component. By returning the fuel to the reservoir, the excess fuel is again available to the feed pump.

Eine hydraulische Verbindung zwischen dem Innenraum der Hochdruckpumpe und dem Pumpenarbeitsraum der Hochdruckpumpe ist vorteilhaft, da der Kraftstoff, der zur Schmierung des Antriebsbereiches der Hochdruckpumpe dient, direkt durch die Hochdruckpumpe in den Hochdruckbereich gefördert wird und somit nicht durch zusätzliche Leitungen in den Vorratsbehälter zurückgeführt werden muss.A hydraulic connection between the interior of the high-pressure pump and the pump working chamber of the high-pressure pump is advantageous because the fuel used to lubricate the drive region of the high-pressure pump is conveyed directly through the high-pressure pump into the high-pressure region and thus need not be returned by additional lines in the reservoir ,

Vorteilhaft ist eine Einrichtung zur Mengenregulierung in der hydraulischen Verbindung zwischen dem Innenraum der Hochdruckpumpe und dem Pumpenarbeitsraum der Hochdruckpumpe, da durch die Einrichtung zur Mengenregulierung die Kraftstoffmenge, die von der Hochdruckpumpe in den Hochdruckbereich gefördert wird, an den Kraftstoffbedarf im Hochdruckbereich angepasst wird.Advantageous is a device for volume control in the hydraulic connection between the interior of the high-pressure pump and the pump working space of the high-pressure pump, as adjusted by the means for regulating the amount of fuel that is conveyed by the high-pressure pump in the high-pressure region to the fuel demand in the high pressure area.

Es zeigt sich von Vorteil, wenn von der hydraulischen Verbindung zwischen dem Innenraum der Hochdruckpumpe und dem Pumpenarbeitsraum der Hochdruckpumpe eine Abzweigleitung zum Vorratsbehälter abzweigt, in der ein Überdruckventil angeordnet ist. Der Druck in der hydraulischen Verbindung zwischen dem Innenraum der Hochdruckpumpe und dem Pumpenarbeitsraum der Hochdruckpumpe wird auf den Öffnungsdruck des Überdruckventils beschränkt ist. Ein zu hoher Druck im Innenraum der Hochdruckpumpe und in der anschließenden hydraulischen Verbindung wird vermieden und damit Schädigungen an den betreffenden Bauteilen.It is advantageous if a branch line branches off from the hydraulic connection between the interior of the high-pressure pump and the pump working space of the high-pressure pump to the reservoir, in which a pressure relief valve is arranged. The pressure in the hydraulic connection between the interior of the high pressure pump and the pump working space of the high pressure pump is limited to the opening pressure of the pressure relief valve. Too high a pressure in the interior of the high-pressure pump and in the subsequent hydraulic connection is avoided and thus damage to the relevant components.

Vorteilhaft ist der Einsatz eines Ventils, welches in einer Verbindungsleitung zwischen Hochdruckbereich und Innenraum der Hochdruckpumpe angeordnet ist, als Einrichtung zum Überwachen des Innenraumdruckes der Hochdruckpumpe, da nur durch eine kleine Veränderung in der bisher bestehenden Kraftstofffördereinrichtung die Erfindung umgesetzt werden kann. Des Weiteren wird keine gesonderte hydraulische Verbindung zum Vorratsbehälter benötigt, da überschüssiger Kraftstoff aus dem Innenraum der Hochdruckpumpe über die Abzweigleitung in den Vorratsbehälter abgesteuert wird.Advantageously, the use of a valve which is arranged in a connecting line between the high-pressure region and the interior of the high-pressure pump, as a means for monitoring the interior pressure of the high-pressure pump, since the invention can be implemented only by a small change in the previously existing fuel delivery device. Furthermore, no separate hydraulic connection to the reservoir is needed because excess fuel from the interior of the high-pressure pump is diverted via the branch line into the reservoir.

Es zeigt sich von Vorteil, wenn als Ventil ein Kegelventil benutzt wird, welches auf der dem Innenraum der Hochdruckpumpe zugewandten Seite eine Feder aufweist, da nur mit mechanischen Elementen ohne eine elektrische Steuerung die gewünschten Anforderungen an das Ventil realisiert werden können. Durch die entsprechende Wahl der Querschnittsfläche der Angriffsflächen für den Kraftstoff auf den beiden gegenüberliegen Seiten, können die Druckwerte im Hochdruckbereich und im Innenraum der Hochdruckpumpe bestimmt werden, bei denen das Ventil öffnet. Die Feder gewährleistet ein Schließen des Kegelventils, wenn im Hochdruckbereich der Kraftstoffdruck auf den Maximaldruck begrenzt ist.It is advantageous if a conical valve is used as the valve, which has a spring on the side facing the interior of the high-pressure pump, since only with mechanical elements without electrical control the desired requirements for the valve can be realized can. By appropriate choice of the cross-sectional area of the attack surfaces for the fuel on the two opposite sides, the pressure values in the high-pressure region and in the interior of the high-pressure pump can be determined at which the valve opens. The spring ensures that the conical valve is closed when the fuel pressure in the high-pressure area is limited to the maximum pressure.

Vorteilhaft ist eine Anordnung des Ventils im Pumpengehäuse der Hochdruckpumpe oder im Hochdruckbereich, da das Ventil dadurch in einer festen Struktur integriert ist und eine höhere Festigkeit aufweist. Des Weiteren ist ein Ventil an einer dieser Positionen einfacher technisch realisierbar, da nur eine Anschlussstelle an die Verbindungsleitung zwischen Hochdruckpumpe und Hochdruckbereich existiert.Advantageously, an arrangement of the valve in the pump housing of the high-pressure pump or in the high-pressure region, since the valve is thereby integrated in a fixed structure and has a higher strength. Furthermore, a valve at one of these positions is easier to implement technically, since there is only one connection point to the connecting line between the high pressure pump and the high pressure area.

Vorteilhaft ist die Wahl eines Drucksensor im Innenraum der Hochdruckpumpe, und einer Steuereinheit, die miteinander verbunden sind, als Einrichtung zum Überwachen des Innenraumdruckes der Hochdruckpumpe, weil eine besonders präzise Messung des Druckes im Innenraum der Hochdruckpumpe möglich ist. Durch die Verbindung mit dem durch die Steuereinheit angesteuerten Druckregelventil im Hochdruckbereich wird eine besonders genaue Absteuerung des Kraftstoffes aus dem Hochdruckbereich in den Vorratsbehälter ermöglicht.Advantageously, the choice of a pressure sensor in the interior of the high-pressure pump, and a control unit, which are interconnected, as a means for monitoring the interior pressure of the high-pressure pump, because a particularly accurate measurement of the pressure in the interior of the high-pressure pump is possible. By the connection with the control unit controlled by the pressure control valve in the high pressure region, a particularly accurate control of the fuel from the high pressure area is made possible in the reservoir.

Ausführungsbeispieleembodiments

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawing and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:Show it:

1 eine Kraftstofffördereinrichtung in einer schematischen Darstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a fuel delivery device in a schematic representation according to a first embodiment of the invention;

2 eine Kegelventil in einer nicht maßstäblichen Darstellung und 2 a cone valve in a not to scale representation and

3 eine Kraftstofffördereinrichtung in einer schematischen Darstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 a fuel delivery device in a schematic representation according to a second embodiment of the invention.

Die 1 und 3 zeigen eine Kraftstofffördereinrichtung in einer schematischen Darstellung. Die Kraftstofffördereinrichtung weist eine Förderpumpe 10 auf, die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter 12 ansaugt. Durch die Förderpumpe 10 wird Kraftstoff zur Saugseite wenigstens einer Hochdruckpumpe 16 gefördert, die ebenfalls Bestandteil der Kraftstofffördereinrichtung ist. Der Antrieb der Förderpumpe 10 kann mechanisch über Kupplung, Zahnrad oder Zahnriemen durch die Brennkraftmaschine oder die Hochdruckpumpe 16 erfolgen. Alternativ kann die Förderpumpe 10 einen elektrischen Antrieb aufweisen, der mit veränderlicher Leistung und damit variabler Drehzahl oder konstanter Leistung und Drehzahl betrieben werden kann.The 1 and 3 show a fuel conveyor in a schematic representation. The fuel delivery device has a delivery pump 10 on, the fuel from a reservoir 12 sucks. Through the feed pump 10 Fuel is to the suction side of at least one high-pressure pump 16 promoted, which is also part of the fuel conveyor. The drive of the feed pump 10 can be done mechanically via clutch, gear or timing belt by the engine or the high pressure pump 16 respectively. Alternatively, the feed pump 10 have an electric drive that can be operated with variable power and thus variable speed or constant power and speed.

Durch die wenigstens eine Hochdruckpumpe 16 wird Kraftstoff in einen Hochdruckbereich 18 der Kraftstofffördereinrichtung gefördert, der beispielsweise einen Hochdruckspeicher 18 umfasst. Aus dem Hochdruckbereich 18 werden ein oder mehrere Injektoren 20 mit Kraftstoff versorgt, wobei jedem Zylinder der Brennkraftmaschine ein Injektor 20 zugeordnet ist.By the at least one high-pressure pump 16 Fuel is in a high pressure area 18 promoted the fuel delivery device, for example, a high-pressure accumulator 18 includes. From the high pressure area 18 be one or more injectors 20 fueled, each cylinder of the internal combustion engine being an injector 20 assigned.

Die Hochdruckpumpe 16 weist wenigstens ein Pumpenelement auf, das wiederum einen Pumpenkolben aufweist, der in einer Hubbewegung angetrieben wird und einen Pumpenarbeitsraum 22 begrenzt. Die Hochdruckpumpe 16 weist einen eigenen Antriebsbereich 21 auf, durch den über einen Nocken oder Exzenter die Hubbewegung des Pumpenkolbens bewirkt wird. Der Antriebsbereich 21 der Hochdruckpumpe 16 wird mechanisch, beispielsweise über ein Getriebe oder einen Riementrieb von der Brennkraftmaschine angetrieben, so dass die Drehzahl der Hochdruckpumpe 16 proportional zur Drehzahl der Brennkraftmaschine ist.The high pressure pump 16 has at least one pump element, which in turn has a pump piston which is driven in a lifting movement and a pump working space 22 limited. The high pressure pump 16 has its own drive area 21 on, by means of a cam or eccentric, the lifting movement of the pump piston is effected. The drive area 21 the high pressure pump 16 is mechanically driven, for example via a transmission or a belt drive of the internal combustion engine, so that the speed of the high-pressure pump 16 is proportional to the speed of the internal combustion engine.

Die Hochdruckpumpe 16 weist einen Innenraum 14 auf, in dem der Antriebsbereich 21 der Hochdruckpumpe 16 angeordnet ist. Der Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 wird von Kraftstoff aus der Förderpumpe 10 durchströmt. Die Förderpumpe 10 ist dabei über eine hydraulische Leitung 13 mit dem Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 verbunden. In der hydraulischen Leitung 13 kann ein Kraftstofffilter 38 angeordnet sein, um zu verhindern, dass Schmutzpartikel in die Hochdruckpumpe 16 und in den Hochdruckbereich 18 gelangen.The high pressure pump 16 has an interior 14 in which the drive area 21 the high pressure pump 16 is arranged. The interior 14 the high pressure pump 16 gets from fuel from the feed pump 10 flows through. The pump 10 is via a hydraulic line 13 with the interior 14 the high pressure pump 16 connected. In the hydraulic pipe 13 can be a fuel filter 38 be arranged to prevent dirt particles in the high-pressure pump 16 and in the high pressure area 18 reach.

Kraftstoff aus dem Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 gelangt über eine hydraulische Verbindung 15 in den Pumpenarbeitsraum 22 der Hochdruckpumpe 18. Am Übergang zwischen der hydraulischen Verbindung 15 und dem Pumpenarbeitsraum 22 ist ein federbelastetes Rückschlagventil als Einlassventil 23 angeordnet. Vom Pumpenarbeitsraum 22 führt eine Verbindung in den Hochdruckbereich 18, in der ein vom Pumpenarbeitsraum 22 zum Hochdruckbereich 18 hin öffnendes federbelastetes Rückschlagventil als Auslassventil 31 angeordnet ist.Fuel from the interior 14 the high pressure pump 16 passes through a hydraulic connection 15 into the pump workroom 22 the high pressure pump 18 , At the transition between the hydraulic connection 15 and the pump work space 22 is a spring-loaded check valve as an inlet valve 23 arranged. From the pump workroom 22 connects to the high pressure area 18 in which one of the pump work space 22 to the high pressure area 18 opening spring-loaded check valve as an outlet valve 31 is arranged.

In der hydraulischen Verbindung 15 zwischen Innenraum 14 und Pumpenarbeitsraum 22 der Hochdruckpumpe 16 kann eine Einrichtung zur Mengenregulierung 26 angeordnet sein, um die von der Förderpumpe 10 geförderte Kraftstoffmenge an den Bedarf der Hochdruckpumpe 16 anzupassen.In the hydraulic connection 15 between interior 14 and pump work space 22 the high pressure pump 16 can be a volume regulation facility 26 be arranged to that of the feed pump 10 Promoted fuel quantity to the needs of the high-pressure pump 16 adapt.

Des Weiteren kann von der hydraulischen Verbindung 15 zwischen dem Innenraum 14 und dem Pumpenarbeitsraum 22 der Hochdruckpumpe 18 eine Abzweigleitung 19 abzweigen. Ist eine Einrichtung zur Mengenregulierung 26 vorgesehen, so zweigt die Abzweigleitung 19 aus dem Bereich der hydraulischen Verbindung 15 ab, der sich zwischen dem Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 und der Einrichtung zur Mengenregulierung 26 befindet. In der Abzweigleitung 19 ist ein Überdruckventil 28 angeordnet, welches bei der Überschreitung eines vorgegebenen Öffnungsdruckes öffnet und Kraftstoff in den Vorratsbehälter 12 absteuert. Durch das Überdruckventil 28 kann der Kraftstoffdruck, der diesem Öffnungsdruck entspricht, in der hydraulischen Verbindung 15 und im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 nicht überschritten werden. Furthermore, from the hydraulic connection 15 between the interior 14 and the pump work space 22 the high pressure pump 18 a branch line 19 branch. Is a facility for volume control 26 provided, the branch line branches 19 from the field of hydraulic connection 15 starting between the interior 14 the high pressure pump 16 and the volume regulation facility 26 located. In the branch line 19 is a pressure relief valve 28 arranged, which opens when exceeding a predetermined opening pressure and fuel in the reservoir 12 absteuert. Through the pressure relief valve 28 For example, the fuel pressure corresponding to this opening pressure may be in the hydraulic connection 15 and in the interior 14 the high pressure pump 16 not be exceeded.

Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung 24, 32, 34 zum Überwachen des Innenraumdruckes der Hochdruckpumpe 16 vorgesehen. Diese Einrichtung 24, 32, 34 zum Überwachen des Innenraumdruckes überwacht den Druck im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16. Unterschreitet der Druck im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 einen Mindestdruck, so wird der Druck im Hochdruckbereich 18 auf einen Maximaldruck begrenzt.According to the invention, a device 24 . 32 . 34 for monitoring the interior pressure of the high-pressure pump 16 intended. This device 24 . 32 . 34 to monitor the interior pressure monitors the pressure in the interior 14 the high pressure pump 16 , Below the pressure in the interior 14 the high pressure pump 16 a minimum pressure, so the pressure in the high pressure area 18 limited to a maximum pressure.

Der Druck im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 kann unter einen vorgegebenen Mindestdruck sinken, wenn die Förderpumpe 10 keinen Kraftstoff mehr aus dem Vorratsbehälter 12 über die hydraulische Leitung 13 in den Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 fördert. Eine Unterbrechung der Kraftstoffförderung durch die Förderpumpe 10 kann neben dem kontrollierten Abstellen der Brennkraftmaschine bei einem Beenden der Fahrt mit dem Kraftfahrzeug auch bei einem notfallmäßigen Abstellen der Brennkraftmaschine auftreten. Die Situation des notfallmäßigen Abstellens der Brennkraftmaschine kann durch ein Abwürgen der Brennkraftmaschine oder durch die Betätigung einer Notausschaltung der Brennkraftmaschine entstehen. Beim notfallmäßigen Abstellen der Brennkraftmaschine wird die Förderung von Kraftstoff durch die Förderpumpe 10 beendet. Es wir kein Kraftstoff mehr aus dem Vorratsbehälter 12 über die hydraulische Leitung 13 in den Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 gefördert, so dass sich der Druck im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 dem Atmosphärendruck annähert.The pressure in the interior 14 the high pressure pump 16 can fall below a predetermined minimum pressure when the feed pump 10 no more fuel from the reservoir 12 over the hydraulic line 13 in the interior 14 the high pressure pump 16 promotes. An interruption of fuel delivery by the feed pump 10 can occur in addition to the controlled shutdown of the engine at a stop the drive with the motor vehicle in an emergency shutdown of the engine. The situation of emergency shutdown of the internal combustion engine can be caused by a stalling of the internal combustion engine or by the operation of an emergency shutdown of the internal combustion engine. When emergency shutdown of the engine, the promotion of fuel through the feed pump 10 completed. There is no fuel left from the reservoir 12 over the hydraulic line 13 in the interior 14 the high pressure pump 16 promoted, so that the pressure in the interior 14 the high pressure pump 16 approaches the atmospheric pressure.

Bei einem Widerstart der Brennkraftmaschine nach einem notfallmäßigen Abstellen der Brennkraftmaschine muss die Hochdruckpumpe 16 normalerweise gegen einen hohen Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich 18 arbeiten. Da durch die Förderpumpe 10 im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe noch kein ausreichend hoher Kraftstoffdruck aufgebaut wurde, kann es aufgrund einer zu geringen Schmierung zu Schäden im Antriebsbereich 21 der Hochdruckpumpe 16 kommen. Um diese Schäden im Antriebsbereich 21 der Hochdruckpumpe 16 zu vermeiden, überwacht die Einrichtung 24, 32, 34 zum Überwachen des Innenraumdruckes der Hochdruckpumpe 16 den Druck im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16. Beim Unterschreiten des vorgegebenen Mindestdruckes im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 wird der Druck im Hochdruckbereich 18 überprüft. Überschreitet der Druck im Hochdruckbereich 18 den vorgegebenen Maximaldruck wird Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich 18 abgesteuert bis der Druck im Hochdruckbereich 18 auf den Maximaldruck begrenzt ist. Der Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich 18 wird dabei durch ein Ventil 24, 30 in den Vorratsbehälter 12 abgesteuert. Die Hochdruckpumpe 16 muss also nur gegen einen geringen Druck, der dem Maximaldruck entspricht oder geringer ist, im Hochdruckbereich 18 fördern.In a restart of the internal combustion engine after an emergency shutdown of the engine, the high-pressure pump 16 usually against a high fuel pressure in the high pressure area 18 work. Because of the feed pump 10 in the interior 14 If the high-pressure pump has not yet built up a sufficiently high fuel pressure, it may cause damage in the drive area due to insufficient lubrication 21 the high pressure pump 16 come. To this damage in the drive area 21 the high pressure pump 16 to avoid overseeing the establishment 24 . 32 . 34 for monitoring the interior pressure of the high-pressure pump 16 the pressure in the interior 14 the high pressure pump 16 , When falling below the predetermined minimum pressure in the interior 14 the high pressure pump 16 the pressure in the high pressure area 18 checked. Exceeds the pressure in the high pressure range 18 the predetermined maximum pressure is fuel from the high pressure area 18 deactivated until the pressure in the high-pressure range 18 is limited to the maximum pressure. The fuel from the high pressure area 18 is doing by a valve 24 . 30 in the reservoir 12 deactivated. The high pressure pump 16 So only against a low pressure, which corresponds to the maximum pressure or lower, in the high pressure range 18 promote.

In einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß 1 ist zwischen dem Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 und dem Hochdruckbereich 18 eine Verbindungsleitung 17 angeordnet. In der Verbindungsleitung 17 befindet sich ein Ventil 24, welches als Einrichtung 24 zum Überwachen des Innenraumdruckes der Hochdruckpumpe 16 dient. Sinkt der Druck im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16, wird der Druck im Hochdruckbereich 18 auf einen Maximaldruck begrenzt. Das Ventil 24 in der Verbindungsleitung 17 öffnet, wenn im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 ein Mindestdruck unterschritten wird und im Hochdruckbereich 18 ein Maximaldruck überschritten wird. Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich 18 strömt durch die Verbindungsleitung 17 vom Hochdruckbereich 18 in den Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16. Stellt sich im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 und in der anschließenden hydraulischen Verbindung 15 ein Druck ein der größer ist als der Öffnungsdruck des Überdruckventils 28, so wird der Kraftstoff durch das geöffnete Überdruckventil 28 über die Abzweigleitung 19 in den Vorratsbehälter 12 abgesteuert.In a first embodiment of the invention according to 1 is between the interior 14 the high pressure pump 16 and the high pressure area 18 a connection line 17 arranged. In the connection line 17 there is a valve 24 which as a facility 24 for monitoring the interior pressure of the high-pressure pump 16 serves. Decreases the pressure in the interior 14 the high pressure pump 16 , the pressure in the high pressure area 18 limited to a maximum pressure. The valve 24 in the connection line 17 opens when in the interior 14 the high pressure pump 16 a minimum pressure is exceeded and in the high pressure range 18 a maximum pressure is exceeded. Fuel from the high pressure area 18 flows through the connecting line 17 from the high pressure area 18 in the interior 14 the high pressure pump 16 , Stands in the interior 14 the high pressure pump 16 and in the subsequent hydraulic connection 15 a pressure which is greater than the opening pressure of the pressure relief valve 28 , so the fuel through the open pressure relief valve 28 over the branch line 19 in the reservoir 12 deactivated.

Das Ventil 24, welches als Einrichtung 24 zum Überwachen des Innenraumdruckes der Hochdruckpumpe 16 dient, kann an jeder beliebigen Stelle in der Verbindungsleitung 17 zwischen Hochdruckbereich 18 und Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 angeordnet sein. Hierbei sind auch Anordnungen möglich, bei denen sich das Ventil 23 direkt am oder im Pumpengehäuse der Hochdruckpumpe 16 oder im Hochdruckbereich 18 befindet. Das Ventil 24 kann in einem separaten Gehäuse integriert sein.The valve 24 which as a facility 24 for monitoring the interior pressure of the high-pressure pump 16 serves, can be anywhere on the interconnector 17 between high pressure area 18 and interior 14 the high pressure pump 16 be arranged. Arrangements are also possible in which the valve 23 directly on or in the pump housing of the high-pressure pump 16 or in the high pressure area 18 located. The valve 24 can be integrated in a separate housing.

In 2 ist ein Kegelventil 35 dargestellt, welches eine mögliche Ausführungsform eines Ventils 24 in der Verbindungsleitung 17 zwischen dem Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 und dem Hochdruckbereich 18 ist. Dieses Kegelventil 35 dient als Einrichtung 24 zum Überwachen des Innenraumdruckes der Hochdruckpumpe 16. Das dargestellte Kegelventil 35 befindet sich in der Verbindungsleitung 17, die zwischen dem Hochdruckbereich 18 und dem Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 angeordnet ist. Die Elemente der Kraftstofffördereinrichtung und die anschließenden hydraulischen Leitungen sind nicht maßstäblich dargestellt. Das Kegelventil 35 weist ein kegelstumpfförmiges Schließelement 25 auf, welches auf der dem Hochdruckbereich 18 zugewandten Seite eine kleine Angriffsfläche 26 für den Kraftstoff aufweist und auf der dem Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 zugewandten Seite eine große Angriffsfläche 27 für den Kraftstoff aufweist. Des Weiteren kann das Kegelventil 35 auf der dem Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 zugewandten Seite eine Feder 29 aufweisen, die das Schließelement 25 in den Ventilsitz drückt, nachdem der Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich 18 auf den Maximaldruck begrenzt wurde. Die Kraft der Feder 29 und die Querschnittsflächen der großen Angriffsfläche 26 und der kleinen Angriffsfläche 27 des Schließelementes 25 sind so ausgelegt, dass das Kegelventil 35 öffnet, wenn im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 der Kraftstoffdruck den Mindestdruck unterschreitet und im Hochdruckbereich 18 der Kraftstoffdruck den Maximaldruck überschreitet. Das Kegelventil 35 schließt sobald der Druck des Kraftstoffes im Hochdruckbereich 18 auf den Maximaldruck begrenzt ist. Das Kegelventil 35 schließt auch, wenn sich im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 ein Druck einstellt, der höher als der Mindestdruck ist.In 2 is a cone valve 35 shown, which is a possible embodiment of a valve 24 in the connection line 17 between the interior 14 the high pressure pump 16 and the high pressure area 18 is. This cone valve 35 serves as a facility 24 to monitor the Interior pressure of the high-pressure pump 16 , The illustrated cone valve 35 is located in the connection line 17 between the high pressure area 18 and the interior 14 the high pressure pump 16 is arranged. The elements of the fuel delivery device and the subsequent hydraulic lines are not shown to scale. The cone valve 35 has a frusto-conical closing element 25 which is on the high pressure area 18 facing side a small attack surface 26 for the fuel and on the interior 14 the high pressure pump 16 facing side a large attack surface 27 for the fuel. Furthermore, the cone valve 35 on the interior 14 the high pressure pump 16 facing side a spring 29 have the closing element 25 presses into the valve seat after the fuel pressure in the high pressure area 18 was limited to the maximum pressure. The power of the spring 29 and the cross-sectional areas of the large attack surface 26 and the small attack surface 27 of the closing element 25 are designed so that the cone valve 35 opens when in the interior 14 the high pressure pump 16 the fuel pressure falls below the minimum pressure and in the high pressure range 18 the fuel pressure exceeds the maximum pressure. The cone valve 35 closes as soon as the pressure of the fuel in the high pressure area 18 is limited to the maximum pressure. The cone valve 35 Also closes when in the interior 14 the high pressure pump 16 sets a pressure higher than the minimum pressure.

3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei bildet ein Drucksensor 34 im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 und eine Steuereinheit 32, die miteinander in Verbindung stehen, die Einrichtung 24 zum Überwachen des Innenraumdruckes der Hochdruckpumpe 16. Der Drucksensor 34 ist im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 angeordnet und übermittelt den im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 gemessenen Druckwert an die Steuereinheit 32. Die Steuereinheit 32 ist mit einem Druckregelventil 30 im Hochdruckbereich 18 verbunden. Abhängig vom im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 gemessener Druck, steuert die Steuereinheit 32 das Druckregelventil 30 im Hochdruckbereich 18 an und begrenzt den Druck im Hochdruckbereich 18 auf einen Maximaldruck, wenn der Druck im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 den Mindestdruck unterschreitet. Zur Begrenzung des Druckes im Hochdruckbereich 18 öffnet das Druckregelventil 30 und steuert Kraftstoff über die hydraulische Verbindung 36 in den Vorratsbehälter 12 ab. Das Druckregelventil 30 wird geschlossen, sobald der Druck im Hochdruckbereich 18 auf den Maximaldruck begrenzt ist oder sich im Innenraum 14 der Hochdruckpumpe 16 ein Druck einstellt, der höher als der Mindestdruck ist. 3 shows a second embodiment of the invention. This forms a pressure sensor 34 in the interior 14 the high pressure pump 16 and a control unit 32 that are related to each other, the establishment 24 for monitoring the interior pressure of the high-pressure pump 16 , The pressure sensor 34 is in the interior 14 the high pressure pump 16 arranged and transmitted in the interior 14 the high pressure pump 16 measured pressure value to the control unit 32 , The control unit 32 is with a pressure control valve 30 in the high pressure area 18 connected. Depending on the interior 14 the high pressure pump 16 measured pressure, controls the control unit 32 the pressure control valve 30 in the high pressure area 18 and limits the pressure in the high pressure area 18 to a maximum pressure when the pressure in the interior 14 the high pressure pump 16 falls below the minimum pressure. To limit the pressure in the high pressure area 18 opens the pressure control valve 30 and controls fuel via the hydraulic connection 36 in the reservoir 12 from. The pressure control valve 30 is closed as soon as the pressure in the high pressure area 18 is limited to the maximum pressure or in the interior 14 the high pressure pump 16 sets a pressure higher than the minimum pressure.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10307877 A1 [0002] DE 10307877 A1 [0002]

Claims (10)

Kraftstofffördereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine mit einer Förderpumpe (10) die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter (12) zu einer Hochdruckpumpe (16) fördert, wobei die Hochdruckpumpe (16) Kraftstoff in einen Hochdruckbereich (18) fördert, wobei die Hochdruckpumpe (16) einen Innenraum (14) aufweist, in dem ein Antriebsbereich (21) angeordnet ist, der von Kraftstoff aus der Förderpumpe (10) durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (24) zum Überwachen des Innenraumdruckes der Hochdruckpumpe (16) vorgesehen ist und beim Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestdruckes im Innenraum (14) der Hochdruckpumpe (16) der Druck im Hochdruckbereich (18) auf einen Maximaldruck begrenzt wird.Fuel delivery device for a fuel injection device of an internal combustion engine with a delivery pump ( 10 ) the fuel from a reservoir ( 12 ) to a high pressure pump ( 16 ), wherein the high-pressure pump ( 16 ) Fuel in a high pressure area ( 18 ), wherein the high-pressure pump ( 16 ) an interior ( 14 ), in which a drive region ( 21 ) arranged by fuel from the feed pump ( 10 ), characterized in that a device ( 24 ) for monitoring the interior pressure of the high-pressure pump ( 16 ) is provided and falls below a predetermined minimum pressure in the interior ( 14 ) of the high-pressure pump ( 16 ) the pressure in the high pressure area ( 18 ) is limited to a maximum pressure. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich (18) durch ein Ventil (24), (30) in den Vorratsbehälter (12) absteuerbar ist.Fuel delivery device according to claim 1, characterized in that fuel from the high-pressure region ( 18 ) through a valve ( 24 ) 30 ) in the reservoir ( 12 ) is deductible. Krafftstofffördereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine hydraulische Verbindung (15) zwischen dem Innenraum (14) der Hochdruckpumpe (16) und wenigstens einem Pumpenarbeitsraum (22) der Hochdruckpumpe (16) besteht, um den Kraftstoff von der Förderpumpe (10) durch den Innenraum (14) zum Pumpenarbeitsraum (22) der Hochdruckpumpe (16) zu leiten.Krafftstofffördereinrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that a hydraulic connection ( 15 ) between the interior ( 14 ) of the high-pressure pump ( 16 ) and at least one pump work space ( 22 ) of the high-pressure pump ( 16 ) to remove the fuel from the feed pump ( 10 ) through the interior ( 14 ) to the pump work space ( 22 ) of the high-pressure pump ( 16 ). Krafftstofffördereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Mengenregulierung (26) in der hydraulischen Verbindung (15) zwischen dem Innenraum (14) der Hochdruckpumpe (16) und dem Pumpenarbeitsraum (22) der Hochdruckpumpe (16) angeordnet ist.Krafftstofffördereinrichtung according to claim 4, characterized in that a means for volume control ( 26 ) in the hydraulic connection ( 15 ) between the interior ( 14 ) of the high-pressure pump ( 16 ) and the pump work space ( 22 ) of the high-pressure pump ( 16 ) is arranged. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulischen Verbindung (15) zwischen dem Innenraum (14) der Hochdruckpumpe (16) und dem Pumpenarbeitsraum (22) der Hochdruckpumpe (16) eine Abzweigleitung (19) zum Vorratsbehälter (12) aufweist in der ein Überdruckventil (28) angeordnet ist, durch das bei Überschreiten eines Öffnungsdruckes in der hydraulischen Verbindung (15) zwischen dem Innenraum (14) der Hochdruckpumpe (16) und dem Pumpenarbeitsraum (22) der Hochdruckpumpe (16) Kraftstoff in den Vorratsbehälter (12) abgesteuert wird.Fuel delivery device according to claim 5, characterized in that the hydraulic connection ( 15 ) between the interior ( 14 ) of the high-pressure pump ( 16 ) and the pump work space ( 22 ) of the high-pressure pump ( 16 ) a branch line ( 19 ) to the reservoir ( 12 ) in which a pressure relief valve ( 28 ) is arranged, by the exceeding of an opening pressure in the hydraulic connection ( 15 ) between the interior ( 14 ) of the high-pressure pump ( 16 ) and the pump work space ( 22 ) of the high-pressure pump ( 16 ) Fuel into the reservoir ( 12 ) is discarded. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (24) zum Überwachen des Innenraumdruckes der Hochdruckpumpe (16) ein Ventil (24) ist, welches in einer Verbindungsleitung (17) zwischen Hochdruckbereich (18) und Innenraum (14) der Hochdruckpumpe (16) angeordnet ist, durch das Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich (18) in den Innenraum (14) der Hochdruckpumpe (16) abgesteuert wird bis der Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich (18) auf den Maximaldruck begrenzt ist, wenn im Innenraum (14) der Hochdruckpumpe (16) der Kraftstoffdruck den Mindestdruck unterschreitet.Fuel delivery device according to claim 4, characterized in that the device ( 24 ) for monitoring the interior pressure of the high-pressure pump ( 16 ) a valve ( 24 ) which is in a connecting line ( 17 ) between high pressure area ( 18 ) and interior ( 14 ) of the high-pressure pump ( 16 ) is arranged by the fuel from the high pressure area ( 18 ) in the interior ( 14 ) of the high-pressure pump ( 16 ) is deactivated until the fuel pressure in the high-pressure region ( 18 ) is limited to the maximum pressure, when in the interior ( 14 ) of the high-pressure pump ( 16 ) the fuel pressure falls below the minimum pressure. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (24) ein Kegelventil (35) ist, welches eine in Schließrichtung wirkende Feder (29) aufweist.Fuel delivery device according to claim 6, characterized in that the valve ( 24 ) a cone valve ( 35 ), which is a spring acting in the closing direction ( 29 ) having. Kraftstofffördereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (24) im Pumpengehäuse der Hochdruckpumpe (16) oder im Hochdruckbereich (18) integriert ist.Fuel delivery device according to one of claims 6 to 7, characterized in that the valve ( 24 ) in the pump housing of the high-pressure pump ( 16 ) or in the high pressure area ( 18 ) is integrated. Kraftstofffördereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (24) zum Überwachen der Innenraumdruckes ein Drucksensor (34) im Innenraum (14) der Hochdruckpumpe (16) und eine Steuereinheit (32) ist, die miteinander verbunden sind, wobei die Steuereinheit (32) ein Druckregelventil (30 im Hochdruckbereich (18) ansteuert durch das Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich (18) über eine hydraulische Verbindung (36) in den Vorratsbehälter (12) abgesteuert wird bis der Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich (18) auf den Maximaldruck begrenzt ist, wenn im Innenraum (14) der Hochdruckpumpe (16) der Kraftstoffdruck den Mindestdruck unterschreitet.Fuel delivery device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the device ( 24 ) for monitoring the interior pressure a pressure sensor ( 34 ) in the interior ( 14 ) of the high-pressure pump ( 16 ) and a control unit ( 32 ), which are interconnected, the control unit ( 32 ) a pressure regulating valve ( 30 in the high pressure area ( 18 ) actuated by the fuel from the high pressure area ( 18 ) via a hydraulic connection ( 36 ) in the reservoir ( 12 ) is deactivated until the fuel pressure in the high-pressure region ( 18 ) is limited to the maximum pressure, when in the interior ( 14 ) of the high-pressure pump ( 16 ) the fuel pressure falls below the minimum pressure. Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofffördereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – beim Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestdruckes im Innenraum (14) der Hochdruckpumpe (16) der Druck im Hochdruckbereich (18) überprüft wird und – beim Überschreiten eines Maximaldruckes im Hochdruckbereich (18) Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich (18) abgesteuert wird bis der Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich (18) auf den Maximaldruck begrenzt ist oder bis im Innenraum (14) der Hochdruckpumpe (16) der Kraftstoffdruck den Mindestdruck erreicht hat.Method for operating a fuel delivery device according to one of the preceding claims, characterized in that - falls below a predetermined minimum pressure in the interior ( 14 ) of the high-pressure pump ( 16 ) the pressure in the high pressure area ( 18 ) is checked and - when a maximum pressure in the high pressure range is exceeded ( 18 ) Fuel from the high pressure area ( 18 ) is deactivated until the fuel pressure in the high-pressure region ( 18 ) is limited to the maximum pressure or up in the interior ( 14 ) of the high-pressure pump ( 16 ) the fuel pressure has reached the minimum pressure.
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